内容正文:
2025届高三全真模拟1数学学科试题
时间:120分钟 分值:150分
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知集合,集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求解不等式得集合,再根据补集定义求解.
【详解】∵,
,
∴.
故选:C.
2. 已知复数,则“”是“”的( )
A. 充要条件 B. 充分不必要条件
C. 必要不充分条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】根据复数的乘法法则化简可得,利用复数的模长公式可得,结合充分条件、必要条件的定义即可求解.
【详解】,.
,,或,
“”是“”的必要不充分条件.
故选:C.
3. 如图是一个棱长为2的正方体被过棱、的中点、,顶点和过点顶点、的两个截面截去两个角后所得的几何体,则该几何体的体积为( )
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
【答案】C
【解析】
【分析】将正方体还原,利用割补法计算可得.
【详解】解:如图将正方体还原可得如下图形:
则,,,
所以该几何体的体积.
故选:C
4. 在数列的项和之间插入个构成新数列,则( )
A. 13 B. C. 14 D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意条件,求出新数列中不超过的数的个数,再分组计算.
【详解】在和之间插入个构成数列,
,
则数列中不超过的数的个数为,
当时,,当时,,
所以.
故选:A
5. 蜂巢的精密结构是通过优胜劣汰的进化自然形成的.若不计蜂巢壁的厚度,蜂巢的横截面可以看成正六边形网格图,如图所示.设为图中7个正六边形(边长为4)的某一个顶点,为两个固定顶点,则的最大值为( )
A. 44 B. 48
C. 72 D. 76
【答案】B
【解析】
【分析】利用坐标法可得,设点到原点的距离为,则的最大值为,利用数形结合法可知,离原点距离最远的正六边形顶点为最外围的顶点,利用两点间的距离公式即可求解.
【详解】设点,正六边形的边长为4,
所以,
所以,
所以,
设点到原点的距离为,则的最大值为,
由图可知,离原点距离最远的正六边形顶点为最外围的顶点,
如图,可取,
所以,
即的最大值为48.
故选:.
6. 设,则关于两个方程与的根的叙述正确的是( )
A. 有两个相同的根 B. 有三个相同的根
C. 有四个相同的根 D. 所有根全部相同
【答案】B
【解析】
【分析】由,得或,再由,得或,根据,进而得到结论.
【详解】由,得或,
当时,,,,,,,.
由,得或,
当时,,,,,,
两个方程有三个相同的根,
故选:B.
7. 我们解不等式时,可以采用如下方法:等价于,即. 根据以上思路求解: 函数的最小值为( )
A. 0 B. 1 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意整理可得,构建,求导,利用导数求其最值,即可得结果.
【详解】因为,则,
两边同时取对数可得,
构建,则,
令,解得;令,解得;
可知在内单调递减,在内单调递增,
则,即,可得,
所以函数的最小值为.
故选:D.
8. 已知直线,点到的距离之积为,记点的轨迹为曲线,若与曲线有四个交点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设出,根据题干列出等式,求出轨迹方程,再根据与曲线有4个交点,求出参数a的范围.
【详解】设,由题意得,所以,即,
所以点的轨迹为两个双曲线.
双曲线的实半轴长为1,双曲线1的实半轴长为3,
由,得0),表示以原点为圆心,为半径的圆的上半圆,
若曲线与半圆有四个交点,则3,即.
故选:B.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 下列说法正确的是( )
A. 数据的众数和第60百分位数都为5
B. 样本相关系数越大,成对样本数据线性相关程度也越强
C. 若随机变量服从二项分布,则方差
D. 若随机变量服从正态分布,则
【答案】AC
【解析】
【分析】利用众数和第60百分位数的定义判断A,利用相关系数的意义判断B,利用方差的性质判断C,利用正态曲线的性质判断D即可求解.
【详解】数据中的众数为,所以第60百分位数为第6个数据5,选项A正确;
当时,越大成对样本数据的线性相关程度越弱,选项B错误;
选项C正确;
选项D错误,
故选:AC
10. 如图,圆锥的底面直径,母线,点是母线的中点.以下结论正确的是( )
A. 沿圆锥的侧面从点到达点的最短距离为
B. 圆锥的外接球表面积为
C. 过点作平行于母线的平面,截圆锥所得抛物线的焦准距为3
D. 过点作动直线,满足与母线成角,直线形成的图形被圆锥底面所在平面截得的图形为椭圆
【答案】ABD
【解析】
【分析】A选项,将圆锥侧面展开,连接,即为最短距离,根据弧长得到,为等边三角形,,A正确;B选项,设外接球的半径,求出圆锥的高,列出方程,求出半径,得到外接球表面积;C选项,作出辅助线,建立平面直角坐标系,写出点的坐标,设抛物线方程为,代入点的坐标,求出,则焦准距为;D选项,动直线轨迹是一个圆锥,直线的轨迹被圆锥底面截得的椭圆,D正确.
【详解】A选项,将圆锥侧面展开,如下图,连接,
则沿圆锥的侧面从点到达点的最短距离即为的长,
直径,母线,则,则,
故,
所以为等边三角形,,A正确;
B选项:设外接球的半径为,,圆锥的高,
所以,
由勾股定理得,即,解得,
故外接球表面积,B正确;
C选项,点为母线中点,过点与母线的平面必过底面圆圆心,交底面圆于、,
如下图,,设底面圆心为,则,
以为坐标原点,所在直线为建立平面直角坐标系,设抛物线方程为,
将代入得,,解得,则焦准距为,C错误;
D选项,如图所示,动直线轨迹是一个圆锥,
其中此圆锥的轴为,故圆锥的底面与动直线轨迹圆锥底面不平行,
且,而,故,,
故直线的轨迹被圆锥底面截得的椭圆,D正确.
故选:ABD
【点睛】知识点点睛:在空间中,用一个垂直于圆锥的轴的平面去截圆锥,截口曲线是一个圆,
用一个不垂直轴的平面截圆锥,当截面与圆锥的轴的夹角不同时,可以得到不同的截口曲线,
设圆锥的轴截面半顶角为,
当时,截口曲线为椭圆;当时,截口曲线为抛物线;当时,截口曲线为双曲线
11. 已知函数对任意,都有,函数的定义域为,且的导函数满足,则( )
A.
B.
C.
D. 当时,可能为偶函数
【答案】BCD
【解析】
【分析】采用赋值法,令,可判断A的真假;利用赋值法先求,设辅助函数,根据函数的单调性可得,可判断B的真假;利用B的结论,结合可判断C的真假;取函数,可判断D的真假.
【详解】对A:令,得,即,A错误.
对B:令,得,得.
由,得,构造函数,
则,则为减函数,则,
即,则,所以,故B正确;
对C:令,得.
根据B的结论,得:,
所以,故C正确;
对D:若,则可取满足,
则为偶函数,故D正确.
故选:BCD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,,则值为_____.
【答案】3
【解析】
【分析】根据正切和角公式得到方程,求出,由求出答案.
【详解】因为,所以,
又,所以,
所以.
故答案为:3
13. 某班组织了国庆文艺晚会,从甲、乙、丙、丁等7个节目中选出5个节目进行演出,选出5个节目要求相邻依次演出,且要求甲、乙、丙必选,且甲、乙相邻,但甲、乙均不与丙相邻,若丁被选中,丁必须排在前两位,则不同的演出顺序种数为_______.(用数字作答)
【答案】96
【解析】
【分析】由分类加法原理,利用捆绑法与插空法,可得答案.
【详解】当丁没有被选中时,不同的演出顺序种数为;
当丁被选中且排在第一位时,不同的演出顺序种数为;
当丁被选中且排在第二位时,不同的演出顺序种数为.
综上,不同的演出顺序种数为.
故答案为:.
14. 直线恒与圆相切,则圆的方程为_______,若过双曲线的左焦点,交双曲线的右支于点,双曲线的右焦点为,三角形的面积为,则_______.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】计算出原点到直线的距离,可得出圆的方程;利用三角形的面积公式可得出,不妨设点位于第一象限,则,,利用双曲线的焦半径公式以及三角形的面积公式可得出点,再利用可求出的值,由此可得出的值.
【详解】因为原点到直线的距离为,
所以,直线与圆心为原点,半径为的圆恒相切,故圆的方程为,
因为为的中点,则,则,
不妨设点位于第一象限,则,,
则
,可得,
又因为,可得,即点,其中,
因为,整理可得,
解得,则,故.
故答案为:;.
【点睛】关键点点睛:解本题的关键在于利用三角形的面积公式、双曲线的焦半径公式求出点的坐标,在利用两点间的距离公式求出、的值.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知数列,其前项和为,,.
(1)求数列的通项公式及前项和;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)推导出数列为等差数列,确定该数列的首项和公差,可得出数列的通项公式,利用等差数列的求和公式可求出的表达式;
(2)推导出数列为等比数列,确定该数列的首项和公比,结合等比数列的求和公式可求出的表达式.
【小问1详解】
因为数列的前项和为,,,
所以,,即,
所以,数列是首项为,公差为的等差数列,
所以,,.
【小问2详解】
因为,则且,
所以,数列是首项为,公比为的等比数列,
故.
16. 在平面直角坐标系中,设点,若点满足,其中为定点,则称点是点关于点的“相关点”.
(1)已知点,若点是点关于点的“相关点”,且,求的值.
(2)已知圆,点,点是圆上的动点,点是点关于点的“相关点”,若点的轨迹与圆有公共点,求正数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用向量夹角公式和圆的方程来求解的值;
(2)设,根据 “相关点”,则,,得到设,可得结合,得最后根据点的轨迹与圆有公共点,求得的取值范围即可.
【小问1详解】
因为,,点是点关于点的 “相关点”,
所以,,
则,即
因为,所以,
又,,则,
两边平方得,即,即,
解得
【小问2详解】
设,因为在圆:上,所以
点是点关于点的 “相关点”,则,,
所以,
即
设,则,可得
因为,所以,整理得
因为点的轨迹与圆有公共点,所以两圆的圆心距满足.
连不等式前面可化为.
两边同时平方可得,展开得.
可得.
因为,所以,即,即恒成立,所以,
即不等式的解集为.
连不等式后边可化为.
两边同时平方可得,展开得.
移项可得,
又,可得,解得.
因为不等式的解集为,不等式的解集为,
所以原不等式的解集为.
17. 北京时间2024年8月8日凌晨,中国花样游泳队以遥遥领先的得分优势,历史性地登上巴黎奥运会最高领奖台.赛后采访中,主教练透露自己在编排动作时,特别融入了中国元素,以甲骨文“山”字为造型(图1),体现了中国花游不畏艰难险阻,逐梦不止的精神.某公司也以此为创意,设计了本公司的LOGO,如图2.在中,,,点B,H,C在线段上,且,和都是等腰直角三角形,,交于点D,交于点E.
(1)求;
(2)求;
(3)求四边形的面积.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)在中,利用余弦定理可求得;
(2)由余弦定理可求得,进而利用两角和的正弦公式可求得;
(3)利用正弦定理可求得,进而由三角形的面积公式可求结论.
【小问1详解】
在中,由余弦定理,
,所以.
【小问2详解】
在中,,在中,由余弦定理,
,
则,
.
【小问3详解】
在中,,,
由正弦定理,,
,
四边形的面积为.
18. 已知等腰中,,,D是线段上一点,现将沿折起至的位置.设折叠后平面和平面所成的二面角为().
(1)若D为中点,求证:.
(2)若,
①求平面和平面所成角的正弦值;
②设E为的中点,过E作平面截三棱锥的外接球,求截面面积的最小值.
【答案】(1)证明见解析
(2)①;②.
【解析】
【分析】(1)由D为中点,得到,根据线面垂直的判定定理,证得平面,进而证得;
(2)①在由,得到得到长,由余弦定理求得,得到所以为等腰三角形,且,再由,证得平面,得到,过点作,证得,得到为平面和平面所成的平面角,在直角中,求得,即可得到答案;
②以为原点,建立空间直角坐标系,设三棱锥的外接球的球心为,求得球心的坐标为,半径为,再由为的中点,得到,当与过点的截面垂直时,此时截得面积最小,结合圆的面积公式,即可求解.
【小问1详解】
证明:如图(1)所示,在等腰中,
因为,且D为中点,可得,即,
又因为,且平面,所以平面,
因为平面,所以.
【小问2详解】
解:①在等腰中,,,可得,
因为,可得,即,
在中,由余弦定理得,所以,
所以为等腰三角形,所以,
所以,即,
又因为平面和平面所成的二面角为,即平面平面,
因为平面,且平面平面,所以平面,
又因平面,所以,
如图所示,过点作,因为,且平面,
所以平面,
因为平面,所以,
所以为平面和平面所成角的平面角,
在直角中,可得,
在直角中,可得,所以,
所以平面和平面所成角的正弦值为
②以为原点,以分别为轴,轴,以在平面内,过点垂直的所在直线为轴,建立空间直角坐标系,如图(3)所示,
则,
设三棱锥的外接球的球心为,
则球心在底面上的投影为的外心,其坐标为,
球心在上的投影点为直角的外心,即的中点,坐标为,
所以球心坐标为,半径为,
又由为的中点,可得,则,
当与过点的截面垂直时,此时截得的小圆的半径最小,其面积最小,
设所截小圆的半径为,则,
所以过E作平面截三棱锥的外接球,截面面积的最小值.
19. 已知函数,.
(1)讨论函数的单调性;
(2)求函数的最小值;
(3)当时,证明:.
【答案】(1)答案见解析
(2)
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)对实数的取值进行分类讨论,分析导数的符号变化,由此可得出函数的增区间和减区间;
(2)利用导数分析函数的单调性,即可求出函数的最小值;
(3)当时,将所求不等式变形为,根据,结合(1)(2)中的结论可证得所证不等式成立.
【小问1详解】
函数的定义域为,,
当时,由得,由,得,
此时,函数的减区间为,增区间为;
当时,由得,由,得或,
此时,函数的减区间为、,增区间为;
当时,由得或,由可得,
此时,函数的减区间为,增区间为、.
综上,当时,函数的减区间为,增区间为;
当时,函数的减区间为、,增区间为;
当时,函数的减区间为,增区间为、.
【小问2详解】
函数的定义域为,,
由,得,由,得,
即在上单调递减,在上单调递增,
在处取得最小值.
【小问3详解】
当时,等价于,
即,即,
即,即,
,只需证明,
当,时,,只需证明,
由(1)知,时,在处取得最小值,
综上所述,原不等式成立.
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2025届高三全真模拟1数学学科试题
时间:120分钟 分值:150分
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知集合,集合,则( )
A. B.
C. D.
2. 已知复数,则“”是“”的( )
A. 充要条件 B. 充分不必要条件
C. 必要不充分条件 D. 既不充分也不必要条件
3. 如图是一个棱长为2正方体被过棱、的中点、,顶点和过点顶点、的两个截面截去两个角后所得的几何体,则该几何体的体积为( )
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
4. 在数列的项和之间插入个构成新数列,则( )
A. 13 B. C. 14 D.
5. 蜂巢的精密结构是通过优胜劣汰的进化自然形成的.若不计蜂巢壁的厚度,蜂巢的横截面可以看成正六边形网格图,如图所示.设为图中7个正六边形(边长为4)的某一个顶点,为两个固定顶点,则的最大值为( )
A 44 B. 48
C. 72 D. 76
6. 设,则关于两个方程与的根的叙述正确的是( )
A. 有两个相同的根 B. 有三个相同的根
C. 有四个相同的根 D. 所有根全部相同
7. 我们解不等式时,可以采用如下方法:等价于,即. 根据以上思路求解: 函数的最小值为( )
A. 0 B. 1 C. D.
8. 已知直线,点到的距离之积为,记点的轨迹为曲线,若与曲线有四个交点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 下列说法正确的是( )
A. 数据众数和第60百分位数都为5
B. 样本相关系数越大,成对样本数据的线性相关程度也越强
C. 若随机变量服从二项分布,则方差
D. 若随机变量服从正态分布,则
10. 如图,圆锥的底面直径,母线,点是母线的中点.以下结论正确的是( )
A. 沿圆锥的侧面从点到达点的最短距离为
B. 圆锥的外接球表面积为
C. 过点作平行于母线的平面,截圆锥所得抛物线的焦准距为3
D. 过点作动直线,满足与母线成角,直线形成的图形被圆锥底面所在平面截得的图形为椭圆
11. 已知函数对任意,都有,函数的定义域为,且的导函数满足,则( )
A.
B.
C.
D. 当时,可能偶函数
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,,则的值为_____.
13. 某班组织了国庆文艺晚会,从甲、乙、丙、丁等7个节目中选出5个节目进行演出,选出的5个节目要求相邻依次演出,且要求甲、乙、丙必选,且甲、乙相邻,但甲、乙均不与丙相邻,若丁被选中,丁必须排在前两位,则不同的演出顺序种数为_______.(用数字作答)
14. 直线恒与圆相切,则圆的方程为_______,若过双曲线的左焦点,交双曲线的右支于点,双曲线的右焦点为,三角形的面积为,则_______.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知数列,其前项和为,,.
(1)求数列的通项公式及前项和;
(2)若,求数列的前项和.
16. 在平面直角坐标系中,设点,若点满足,其中为定点,则称点是点关于点的“相关点”.
(1)已知点,若点是点关于点的“相关点”,且,求的值.
(2)已知圆,点,点是圆上的动点,点是点关于点的“相关点”,若点的轨迹与圆有公共点,求正数的取值范围.
17. 北京时间2024年8月8日凌晨,中国花样游泳队以遥遥领先的得分优势,历史性地登上巴黎奥运会最高领奖台.赛后采访中,主教练透露自己在编排动作时,特别融入了中国元素,以甲骨文“山”字为造型(图1),体现了中国花游不畏艰难险阻,逐梦不止的精神.某公司也以此为创意,设计了本公司的LOGO,如图2.在中,,,点B,H,C在线段上,且,和都是等腰直角三角形,,交于点D,交于点E.
(1)求;
(2)求;
(3)求四边形的面积.
18. 已知等腰中,,,D是线段上一点,现将沿折起至位置.设折叠后平面和平面所成的二面角为().
(1)若D为中点,求证:.
(2)若,
①求平面和平面所成角的正弦值;
②设E为的中点,过E作平面截三棱锥的外接球,求截面面积的最小值.
19. 已知函数,.
(1)讨论函数的单调性;
(2)求函数的最小值;
(3)当时,证明:.
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